Giải bài 6 trang 115 – Bài 21 - SGK môn Vật lý lớp 10
Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực →F hợp với hướng chuyển động một góc α=30o (Hình 21.6) . Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là μt = 0,30. Tính độ lớn của lực để:
a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2
b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2.
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta có:
m→a=→F+→P+→N+→Fmst
Chiếu lên trục Oy ta được:
0=Fsinα−P+N⇒N=mg−Fsinα⇔N=4.10−F12=40−F2Fmst=μ1N=0,3.(40−F2)=12−3F20
Chiếu lên trục Ox, được:
ma=Fcosα−Fmst⇔4a=F√32−(12−3F20)⇔4a+12=F(√32+320)⇔F=4a+121,016
a, Với
a=1,25ms2F=4.1,25+121,016≈16,73(N)
Vậy độ lớn của lực để vật chuyển đông với gia tốc bằng 1,25 m/s2 là F=16,73(N)
b, Với
a=0ms2F=121,016=11,8(N)
Vậy độ lớn của lực để vật chuyển đông thẳng đều là F=11,8(N)